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Eichphantom für die Durchführung eines Verfahrens zur quantitativen
Vermessung der Isodosiskurven radioaktiver Präparate Bei einer Anzahl von Anwendungen
radioaktiver Isotope ist es nötig, die räumliche Verteilung der Dosis um das strahlende
Präparat zu kennen.
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Besonders wird dies dann erforderlich, wenn die Strahler zu therapeutischen
Zwecken benutzt werden. Die Verteilung der Dosis kann man mit Ionisationskammern
messen. Für medizinische Zwecke ist nun die Messung der Verteilung der Dosis vor
allem für den Fall wichtig, daß der Strahler in menschliches oder tierisches Gewebe
eingebettet wird. Solche Messungen werden bekanntlich in Phantomen aus einem Material
ausgeführt, welches sich der Strahlung gegenüber möglichst » gewebegleich « verhält,
z. B. der unter der Bezeichnung » Plexiglas « verwendete Kunststoff.
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Günstig ist hierbei ein Verfahren, welches die Verteilung der Dosis
auf fotografischem Weg über die Schwärzung von Filmen oder Platten zu messen gestattet.
Bei diesem Verfahren kann man .den Strahler in das Phantom einbetten, schneidet
dann das Phantom in der Ebene oder den Ebenen auf, in der oder in denen man die
Verteilung der Dosis messen will, legt in diese Schnitte Filme und exponiert. Diese
Filme zeigen nachher eine Schwärzung, die dort am stärksten ist, wo das Präparat
in größter Nähe war, und die mit wachsender Entfernung vom Ort des Präparates abfällt.
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Mittels fotografischen Kopierverfahrens erhält man schließlich Blätter,
auf denen Linien gleicher Dosis, sogenannte »Isodosen« - ähnlich wie Isobaren auf
den Wetterkarten -, zu sehen sind.
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Den bisher bekannten Verfahren haftet der Mangel an, daß man nur eine
qualitative Angabe über die Verteilung der Dosis erhält und an mindestens einem
Punkt jeder Iso.dose eine absolute Messung der Dosis der Strahlung im Originalphantom
unter Originalbedingungen ausführen muß. In Analogie zur »Wetterkarte« bringt .dieses
Verfahren Isodosen, bei denen der Absolutwert nicht angeschrieben ist und erst durch
gesonderte Messungen ermittelt werden muß.
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Es sind schon Verfahren bekannt, nach denen die Filmsorte, mit der
gemessen werden soll, generell geeicht wird. Man geht dann so vor, daß man einige
Blätter .des gleichen Fabrikates mit bekannten Dosen bestrahlt und so den Zusammenhang
zwischen eingestrahlter Dosis und der Schwärzung des Filmes ermittelt. Danach soll
man jederzeit aus den gemessenen Schwärzungswerten auf die Dosis schließen, mit
der der Film im Originalphantom belichtet wurde.
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Die Nachteile dieses Verfahrens liegen auf der Hand, denn alle zur
Messung benutzten Filme müssen eine genau gleiche Abhängigkeit der Schwärzung von
der Dosis zeigen, auch dann, wenn sie in verschiedenen Bädern entwickelt werden.
Dies ist praktisch nie der Fall.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden.
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Die Erfindung besteht in einem Eichphantom für die Durchführung eines
Verfahrens zur quantitativen Vermessung der Isodosiskurven radioaktiver Präparate
in Phantomen mittels fotografischer Filme, von denen ein Filmteil (Meßfilm) .durch
die unbekannte Strahlung im Meßphantom und ein anderer Filmteil (Eichfilm) durch
einen Eichstrahler im Eichphantom belichtet wird, mit dem Kennzeichen, daß das Eichphantom
1 in einer Bohrung 2 den Eichstrahler enthält und in seinem Inneren zwei flächenhafte,
zu beiden Seiten des Eichstrahlers und symmetrisch zu diesem angeordnete Ausnehmungen
aufweist, von denen die eine, 3, den Eichfilm und die andere, 4, eineAnzahl von
Ionisationskammern derart enthält, daß mit letzteren die vom Eichfilm aufgenommene
Strahlungsdosis an den Stellen meßbar ist, die in bezug auf den Eich-Strahler mit
der Lage der zugehörigen Ionisationskammer übereinstimmen.
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Die Erfindung ermöglicht es also, die Absolutwerte der Isodosen im
gleichen Arbeitsgang zu messen.
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Bei Verwendung eines Eichphantoms nach der Erfindung ist es nicht
nötig, eine nachträgliche Messung mit Ionisationskammern od. dgl. an dem Originalphantom.
mit dem Originalstrahler auszuführen, um die nach dem bekannten Kopierverfahren
erhaltenen
Kurven gleicher Dosis - die Isodosen - quantitativ zu
eichen. Die Erfindung gestattet, aus der Schwürzung eines im Phantom exponierten
Filmes, beispielsweise Röntgenfilmes, sowohl die Isodosen nach den bekannten Kopierverfahren
als auch die zugehörigen Absolutwerte zu ermitteln.
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Die Anwendung eines Eichphantoms gemäß der Erfindung wird nachstehend
näher erläutert.
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1. Gegeben ist ein radioaktiver Strahler mit oder ohne Abschirmungen,
Hülsen, Blenden u. dgl., oder eine andere Quelle harter Wellenstrahlung oder Korpuskularstrahlung
und das Phantom, in welches der Strahler eingebettet werden kann. Dieses Phantom
kann die Nachbildung irgendeines Gebietes des menschlichen Körpers sein. Das Phantom
wird in der Ebene geteilt, in der die Verteilung der Dosis gemessen werden soll.
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In diesem Schnitt wird ein Film (Röntgenfilm, Fotoplatte od. dgl.)
- »Meßfilm« - eingelegt und durch die Strahlung des Strahlers geschwärzt.
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2. Vor der Belichtung des Meßfilms wird von- diesem ein Stück abgetrennt.
Das abgetrennte Stück -»Eichfilm« - wird durch einen zweiten Strahler - »Eichstrahler«
- gleicher Qualität wie der Strahler, dessen Isodosen gemessen werden sollen, in
einem anderen Phantom, dem »Eichphantom«, exponiert. Dabei wird von dem bekannten
Verfahren Gebrauch gemacht, zur Bestimmung der Röntgenstrahlendosis einen Teil desselben
Films als Meßfilm zu benutzen, einen anderen Teil als Eichfilm einem Eichstrahler
auszusetzen und beide Teile zusammen zu entwickeln.
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3. Das Eichphantom nach der Erfindung besteht aus einem möglichst
gewebeäquivalenten Material. Die Verteilung der Dosis des Eichstrahlers in dem Eichphantom
wird einmal genau vermessen und ist dann bis auf den mühelos ausrechenbaren zeitlichen
Aktivitätsabfall des Eichpräparates bekannt.
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4. Der in dem Eichphantom belichtete Eichfilm wird mit dem Meßfilm
zusammen entwickelt und fixiert. Mit einem Fotometer werden nun auf dem Meßfilm
mehrere Stellen herausgesucht, welche die gleiche Schwärzung haben wie die mit bekannter
Dosis bestrahlten Stellen des Eichfilms. Für diese Stellen .des Meßfilms ist die
im Meßphantom eingestrahlte Dosis damit bekannt.
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5. Der Meßfilm wird nun nach den bekannten Kopierverfahren weiter
ausgewertet, bis die Blätter mit den Isodosen vorliegen. Da mit dem Obengesagten
die eingestrahlte Dosis an vielen Stellen des Meßfilms absolut bekannt ist, sind
auch die absoluten Werte der Isodosen bekannt oder durch Interpolation beliebig
genau erhältlich.
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Unter Punkt 3 wurde angegeben, daß die Verteilung der Dosis des Eichstrahlers
im Eichplantom bekannt sein müsse. Die Konstruktion des Eichphantoms ist daher wesentlich
für die Durchführung des Verfahrens.
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Wenn ein Phantom von Gammastrahlung durch- i setzt wird, so entstehen
darin überall sekundäre Elektronen, welche die eingebrachten Filme schwärzen und
biologische Wirkungen hervorrufen. Für die Messung der Verteilung der Dosis im Eichphantom
mit Ionisationskammern ist es notwendig, daß der Eichfilm an derselben Stelle unter
den gleichen Bedingungen bestrahlt wird, wie sie im Innern der Ionisationshammer
herrschen. In der Zeichnung ist ein Beispiel für :die Ausbildung eines Eichphantoms
nach der Erfindung schematisch dargestellt.
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Ein Klotz 1 aus dem gewünschten homogenen Material enthält,
vorzugsweise in der Mitte, eine Bohrung 2 zur Aufnahme des Eichstrahlers. Im Abstand
von der Bohrung 2 ist der Schlitz 3 zur Aufnahme des Eichfilmes angebracht. Der
Schlitz kann eben oder gewölbt sein. In der Fläche 4 symmetrisch in bezug auf die
Mittelachse der Bohrung 2 ist eine Reihe von Höhlungen 5 angebracht, die zur Aufnahme
der Ionisationskammern dienen. Die an den Orten der Ionisationskammern auftretende
Dosis richtet sich nach dem Abstand vom Eichstrahler. Den Höhlungen 5 entsprechende
Höhlungen 6 sind innerhalb :des Schlitzes 3 angebracht, und zwar je spiegelbildlich
zu je einer Höhlung 5. Durch .die Symmetrie dieser Anordnung ist erreicht, daß in
jeder Höhlung 6 die gleiche Dosis auftritt wie in der entsprechenden Höhlung 5.
Die Höhlungen 6 sind mit Wänden 7 aus einem Material ausgekleidet, welches vorzugsweise
die gleiche Stärke und Zusammensetzung hat wie- die Wände .der Ionisationskammern
in den Höhlungen 5. Dadurch wird erreicht, daß der in dem Schlitz 3 befindliche
Eichfilm an den Stellen der Höhlungen 6 die gleiche Dosis empfängt, wie sie in den
Ionisationskammern in den Höhlungen 5 herrscht. Die Symmetrie wird -wenn
der Eichstrahler nicht ideal isotrop strahlt -noch verbessert, wenn der Eichstrahler
rotiert, und zwar während der Belichtung um verschiedene Achsen. Die Bestrahlung
wird völlig symmetrisch eingeleitet und beendet, wenn der Eichstrahler in das fertig
beschickte Eichphantom hinein- bzw. aus diesem herausgebracht wird.
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Zur Erleichterung der Handhabung kann es zweckmäßig sein, symmetrisch
zu dem Schlitz 3 die Fläche 4 als Schlitze durch die Höhlungen 5 auszubilden, um
die Ionisationskammern leichter einbringen zu können. Auch kann man statt der Höhlungen
5 durchgehende Kanäle anbringen und diese nach Einbringung der Ionisationskammern
mit Pfropfen aus in bezug auf den Klotz 1 strahlungsäquivalentem Material verschließen.
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Das Eichphantom nach der Erfindung läßt sich sinngemäß bei allen Arten
harter Strahlung anwenden.